一種太陽能智能控制系統的製作方法
2023-12-10 08:47:47 1
一種太陽能智能控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種太陽能供熱系統，集熱器吸收的太陽能，經過換熱器換熱後向用戶散熱器供熱。本發明有效利用了太陽能，並實現太陽能供熱的智能控制。
【專利說明】一種太陽能智能控制系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於太陽能領域，尤其涉及一種太陽能供熱系統，屬於F24J2的領域。
【背景技術】
[0002]隨著現代社會經濟的高速發展，人類對能源的需求量越來越大。然而煤、石油、天然氣等傳統能源儲備量不斷減少、日益緊缺，造成價格的不斷上漲，同時常規化石燃料造成的環境汙染問題也愈加嚴重，這些都大大限制著社會的發展和人類生活質量的提高。能源問題已經成為當代世界的最突出的問題之一。因而尋求新的能源，特別是無汙染的清潔能源已成為現在人們研究的熱點。太陽能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，而且資源量巨大，地球表面每年收的太陽輻射能總量為1X10 18 kW*h，為世界年耗總能量的一萬多倍。世界各國都已經把太陽能的利用作為新能源開發的重要一項，我國政府在《政府工作報告》也早已明確提出要積極發展新能源，其中太陽能的利用尤其佔據著突出地位。然而由於太陽輻射到達地球上的能量密度小(每平方米約一千瓦)，而且又是不連續的，這給大規模的開發利用帶來一定困難。因此，為了廣泛利用太陽能，不僅要解決技術上的問題，而且在經濟上必須能同常規能源相競爭。太陽能的利用主要有光熱轉化、光電轉化、光化學轉換這三種形式。相比於太陽能光伏產業和光化學轉換的高昂成本與低的能量轉換效率，太陽能熱轉化是一種能量轉換效率和利用率高而且成本低廉、可在全社會廣泛推廣的太陽能利用方式。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在於提供一種新的太陽能智能供暖系統。
[0004]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:
一種太陽能智能控制的供熱系統，所述供熱系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器、水泵、水水換熱器，集熱器吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器，加熱水水換熱器中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵後循環回到集熱器；
所述系統進一步包括熱水供水管、冷水回水管、調節閥、熱交換器、熱用戶送水管、熱用戶回水管、用戶散熱器、循環泵、流量計、熱量表、可編程控制器，所述水水換熱器連接熱水供水管和冷水回水管，熱水供水管與熱交換器連接，在熱水供水管上設置調節閥，用於調節進入熱交換器的熱水量；
熱交換器與熱用戶給水管和熱用戶回水管連接，熱用戶給水管和熱用戶回水管之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管的水通過與熱交換器中的熱水進行換熱，然後再通過熱用戶給水管到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環泵設置在用戶散熱器和和熱交換器之間的熱用戶回水管上；
所述熱用戶散熱器為並聯的多個，每個熱用戶散熱器的出水管上設置流量計，用於檢測熱用戶散熱器中的水的流量；每個熱用戶散熱器的進水口和出水口設置進水溫度傳感器和出水溫度傳感器，用於測量熱用戶散熱器的進出水溫度；每個熱用戶散熱器的進水管上設置用戶調節閥；
所述熱量表與進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計進行數據連接，並根據測量的進水溫度、出水溫度和水的流量來計算熱用戶的耗費的熱量；
所述可編程控制器與熱量表和調節閥進行數據連接，用於對太陽能智能控制供熱系統進行自動控制；熱量表將用戶的熱量使用的數據傳遞給可編程控制器，可編程控制器根據用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經用完，可編程控制器控制調節閥進行完全關閉。
[0005]可編程控制器自動計算用戶剩餘的熱量，在用戶熱量剩餘量達到第一數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於正常開度的第一開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第一數據第二數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第一開度的第二開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第二數據第三數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第二開度的第三開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第三數據第四數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第三開度的第四開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第四數據第五數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第四開度的第五開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第五數據第六數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第五開度的第六開度；最後在用戶熱量剩餘量達到接近零的時候，可編程控制器調整調節閥完全關閉。
[0006]一種太陽能智能控制的供熱系統，所述供熱系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器、水泵、水水換熱器，集熱器吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器，加熱水水換熱器中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵後循環回到集熱器；水水換熱器加熱的熱水與散熱器的回水在熱交換器中進行換熱；
可編程控制器與熱量表進行數據連接，所述熱量表與進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計進行數據連接，並根據測量的熱交換器進水溫度、出水溫度和水的流量來計算輸入給用戶的總熱量；通過計算輸入用戶的總熱量以及每個用戶耗費的熱量的對比，計算出熱量損失率，如果損失率過大，則應當及時對系統進行除垢工作。
[0007]—種太陽能智能控制的供熱系統，所述供熱系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器、水泵、水水換熱器，集熱器吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器，加熱水水換熱器中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵後循環回到集熱器；
熱水供水管上設置第一調節閥，以調節進入熱交換器中的熱水；
在散熱器的進水管路上設置第二調節閥，可編程控制器與第一調節閥和第二調節閥進行數據連接，第一調節閥開度變化時，第二調節閥的開度相應的變化，從而使輸入熱交換器的熱水相應的變化。
[0008]一種太陽能智能控制的供熱系統，所述供熱系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器、水泵、水水換熱器，集熱器吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器，加熱水水換熱器中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵後循環回到集熱器；
所述系統進一步包括熱水供水管、冷水回水管、調節閥、進水溫度傳感器、出水溫度傳感器、熱交換器、熱用戶送水管、熱用戶回水管、用戶散熱器、循環泵、流量計、熱量表、可編程控制器，所述水水換熱器連接熱水供水管和冷水回水管，熱水供水管與熱交換器連接，在熱水供水管上設置調節閥，用於調節進入熱交換器的熱水量，在調節閥和熱交換器之間的管道上設置進水溫度傳感器，用於測量熱交換器的進水溫度； 熱交換器與熱用戶給水管和熱用戶回水管連接，熱用戶給水管和熱用戶回水管之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管的水通過與熱交換器中的熱源廠提供的熱水進行間接換熱，然後再通過熱用戶給水管到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環泵設置在用戶散熱器和和熱交換器之間的熱用戶回水管上；
熱交換器與冷水回水管連接，在冷水回水管上設置流量計，用於檢測冷水回水管中的水的流量；在流量計和熱交換器之間的冷水回水管上設置出水溫度傳感器，用於測量熱交換器的出水溫度；
所述熱量表與進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計進行數據連接，並根據測量的進水溫度、出水溫度和水的流量來計算熱用戶的耗費的熱量；
所述可編程控制器與循環泵、熱量表和調節閥進行數據連接，用於對太陽能智能控制供熱系統進行自動控制；熱量表將用戶的熱量使用的數據傳遞給可編程控制器，可編程控制器根據用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經用完，可編程控制器控制調節閥進行完全關閉，同時循環水泵停止運行。
[0009]可編程控制器自動計算用戶剩餘的熱量，在用戶熱量剩餘量達到第一數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於正常開度的第一開度，同時將循環泵調整到低於正常運行功率的第一功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第一數據第二數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第一開度的第二開度，同時將循環泵調整到低於第一功率的第二功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第二數據第三數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第二開度的第三開度，同時將循環泵調整到低於第二功率的第三功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第三數據第四數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第三開度的第四開度，同時將循環泵調整到低於第三功率的第四功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第四數據第五數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第四開度的第五開度，同時將循環泵調整到低於第四功率的第五功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第五數據第六數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第五開度的第六開度，同時將循環泵調整到低於第五功率的第六功率；最後在用戶熱量剩餘量達到接近零的時候，可編程控制器調整調節閥完全關閉，同時停止循環泵的運行。與現有技術相比較，本發明具有如下的優點:
1)提供了一種新的散熱器形式，通過用戶散熱器的外部翅片包圍的空間沿著外部空氣的流通方向逐漸縮小，以增加翅片所形成的煙筒效應；
2)根據換熱器的入口的溫度對太陽能系統進行自動輔助加熱；
3)根據換熱器的換熱量對太陽能系統進行自動輔助加熱；
4)本發明提供了一種新的可以進行熱量控制的供暖系統，由用戶自己購買熱量，一旦熱量用完，則自動停止供暖。
[0010]5)停止供暖後，水泵，維持原有狀態繼續運行，由可編程控制器檢測熱用戶的給水溫度，在給水溫度降低到一定限度而無法使用時，可編程控制器觸發停機命令，逐減調慢循環泵並最終停機.這一操作主要是在熱用戶網絡較大時，充分利用系統管道內的餘熱。
[0011]6)在用戶購買熱量即將用完的時候，系統通過逐步降低供暖量來提醒用戶，使用戶及時購買。
[0012]7)通過用戶散熱器的外部翅片包圍的空間沿著外部空氣的流通方向逐漸縮小，以增加翅片所形成的煙筒效應。
[0013]8)對外部翅片的所包圍的空間進行多次試驗進行設計，得出了外部翅片的曲線拋物線形的趨勢，已達到最優的煙筒效應。
[0014]9)研發了新的散熱器基管和翅片的材料，加強了傳熱。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明太陽能系統的示意圖；
圖2是本發明太陽能系統的另一個示意圖；
圖3是本發明用戶散熱器的示意圖；
圖4是翅片管的橫截面示意圖；
圖5是圖4從左側看的一個實施例的不意圖；
圖6是圖4從左側看的一個優化的實施例示意圖；
附圖標記如下:1集熱器，2進口溫度傳感器，3出口溫度傳感器，4流量計，5水泵，6水水換熱器，7熱水供水管，8冷水回水管，9調節閥，10流量計，11進水溫度傳感器，12出水溫度傳感器，13熱交換器，14熱用戶給水管，15熱用戶回水管，16循環泵，17熱量表，18可編程控制器，19現實操作界面，20上集管，21基管中沒有翅片的部分，22翅片管，23下集管，24基管，25第一翅片，26空隙部分，27第一連接片，28第二翅片，29第四翅片，30第三翅片，31第二連接片，32用戶散熱器進水溫度傳感器，33用戶散熱器出水溫度傳感器，34用戶散熱器流量計，35熱量表，36用戶散熱器調節閥，37熱量表，38輔助加熱設備。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0017]如圖1-2所示，一種太陽能智能控制供熱系統包括太陽能系統、換熱系統和散熱系統，其中太陽能系統與換熱系統之間通過水水換熱器8進行換熱關聯，換熱系統和散熱系統之間通過熱交換器13進行換熱連接。
[0018]如圖1所示，一種太陽能智能控制的供熱系統，所述供熱系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器1、水泵5、水水換熱器6，集熱器I吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器6，加熱水水換熱器6中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵5後循環回到集熱器I。
[0019]所述水水換熱器6連接熱水供水管7和冷水回水管8，冷水與水水換熱器6中的太陽能提供的熱水進行換熱，產生熱水。
[0020]優選的，水水換熱器6為管殼式換熱器。
[0021]如圖1所示，所述系統進一步包括熱水供水管7、冷水回水管8、調節閥9、進水溫度傳感器11、出水溫度傳感器12、熱交換器13、熱用戶送水管14、熱用戶回水管15、用戶散熱器、循環泵16、流量計10、熱量表17、可編程控制器18，所述的熱水供水管7與熱交換器13連接，在熱水供水管7上設置調節閥9，用於調節進入熱交換器13的熱水的流量，在調節閥9和熱交換器13之間的管道上設置進水溫度傳感器11，用於測量熱交換器13的進水溫度；
熱交換器13與熱用戶給水管14和熱用戶回水管15連接，熱用戶給水管14和熱用戶回水管15之間連接熱用戶散熱器(參見圖1-2)，熱用戶回水管15的水通過與熱交換器13中的汽水熱交換器提供的熱水進行換熱，然後再通過熱用戶給水管14到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環泵16設置在熱用戶回水管15上；
熱交換器13與冷水回水管8連接，在冷水回水管8上設置流量計10，用於檢測冷水回水管8中的水的流量；在流量計10和熱交換器13之間的冷水回水管8上設置出水溫度傳感器，用於測量熱交換器13的出水溫度；
熱用戶散熱器為並聯的多個，圖1-2隻展示了兩個，但是並不限於兩個，為了方便，圖1-2中的涉及散熱器並聯管中的相關部件，例如溫度傳感器、流量計等只展示了一個。
[0022]每一個熱用戶散熱器的出水管上設置流量計34，用於檢測散熱器中的水的流量，每一個熱用戶散熱器的進水口和出水口分別設置進水溫度傳感器32和出水溫度傳感器33，分別用於檢測散熱器的進水溫度和出水溫度，熱量表35分別與流量計34、進水溫度傳感器33和出水溫度傳感器34數據連接，用於計算熱用戶耗費的熱量；每一個熱用戶散熱器的進水管上都設置了流量調節閥36，用於單獨調節進入散熱器的水的流量，所述可編程控制器18與熱量表35、調節閥36數據連接，用於對太陽能智能控制供熱系統進行自動控制；熱量表35將用戶的熱量使用的數據傳遞給可編程控制器18，可編程控制器18根據用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經用完，可編程控制器18控制調節閥36進行完全關閉。
[0023]上述的太陽能智能控制供熱系統還可以包括顯示操作面板，顯示操作面板類可以供用戶進行查詢、繳費購買熱量等操作。
[0024]熱量表可以實時的將用戶使用的熱量提供給可編程控制器，也可以按照一定的時間進行提供，例如每天進行一次結算。
[0025]可編程控制器自動計算用戶剩餘的熱量，在用戶熱量剩餘量達到第一數據的時候，可編程控制器調整調節閥36到低於正常開度的第一開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第一數據第二數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第一開度的第二開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第二數據第三數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第二開度的第三開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第三數據第四數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第三開度的第四開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第四數據第五數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第四開度的第五開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第五數據第六數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第五開度的第六開度；最後在用戶熱量剩餘量達到接近零的時候，可編程控制器調整調節閥完全關閉。
[0026]可編程控制器通過上述的逐步關閉調節閥和降低泵的運行功率的操作，可以是供暖逐步的停止，這樣用戶就可以感覺到供暖量在逐漸的下降，從而使其知道你購買的熱量已經臨近用完，需要儘快購買。
[0027]上述的操作可以在一定的時間段內完成，例如幾天內或者一個周內完成完成，這樣用戶才能逐漸感覺到供暖量的減少，從而提醒他主動購買熱量。
[0028]上述的用戶操作可以通過網絡實現，從而實現無卡式熱量收費管理系統，實現了收費和熱網充值的無卡傳遞，熱用戶在網上繳費後獲得根據繳費數額取得的繳費密碼，並在一定時間內在機組運行管理程序上充值，充值後金額與密碼均失效，從而大大降低了熱網收費中的資金風險. 當然，用戶也可以通過現實操作面板直接使用網上銀行進行購買操作。
[0029]所述太陽能系統包括進口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3、流量計4、熱量表6、輔助加熱設備38，進口溫度傳感器2和出口溫度傳感器3分別設置在水水換熱器6的進口和出口，分別用於測量水水換熱器6的進口和出口的水的溫度；流量計4設置在水水換熱器的出口的位置，用於測量太陽能系統管路上的水的流量，熱量表6與進口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3和流量計4數據連接，通過進口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3和流量計4計算水水換熱器6的換熱量。
[0030]優選的，所述太陽能系統包括進口溫度傳感器2，進口溫度傳感器2與可編程控制器18數據連接，可編程控制器18根據進口溫度傳感器測量的水水換熱器8的進口的水的溫度來決定是否啟動輔助加熱設備38。如果進口的水的溫度低於預定值，則自動啟動輔助加熱設備。
[0031]優選的，所述太陽能系統包括進口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3、流量計4、熱量表37和輔助加熱設備38。進口溫度傳感器2和出口溫度傳感器3分別設置在水水換熱器6的進口和出口，分別用於測量水水換熱器6的進口和出口的水的溫度；流量計4設置在水水換熱器的出口的位置，用於測量太陽能系統管路上的水的流量，熱量表37與進口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3和流量計4數據連接，通過進口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3和流量計4計算水水換熱器6的換熱量。熱量表37與可編程控制器18數據連接，可編程控制器根據熱量表37計算的單位時間的換熱量來決定是否啟動輔助加熱設備38。如果計算的換熱量小於預定的值，則可編程控制器18啟動輔助加熱設備38，以加熱太陽能管路上的水。
[0032]作為一個優選，輔助加熱設備為電加熱設備。
[0033]作為另一個有選，輔助加熱設備為鍋爐。
[0034]作為優選，所述可編程控制器18與熱量表17進行數據連接，所述熱量表17與進水溫度傳感器11、出水溫度傳感器12和流量計10進行數據連接，並根據測量的進水溫度、出水溫度和水的流量來計算輸入給用戶的總熱量；通過計算輸入用戶的總熱量以及每個用戶耗費的熱量的對比，可以計算出熱量損失率，如果損失率過大，則應當及時對系統進行除垢工作，同時還可以根據熱量損失率來合理計算單位熱量的成本。
[0035]同理，可以通過計算水水換熱器6的換熱量，與輸入用戶的總熱量對比，計算出熱量損失率，如果損失率過大，則應當及時對系統進行除垢工作。水水換熱器6的換熱量採用前面的溫度傳感器和流量計測量的數據來計算。
[0036]所述可編程控制器18與調節閥9進行數據連接，當散熱器的調節閥36因為用戶的熱量消費完畢或者即將消費完畢而導致開度變化時，此時，可編程控制器18根據調節閥36的開度自動調節調節閥9的開度，從而使輸入換熱器13的熱水相應的變化，例如，相應的減少，以節約能源。
[0037]當然，本發明還提供了一種散熱器，此種散熱器可以作為單獨的一個散熱器產品進行保護。
[0038]所述的熱用戶散熱器是翅片管散熱器，包括上集管20、下集管23和連接上集管20和下集管23的翅片管22，所述翅片管22包括圓形基管24和第一翅片25、第二翅片28，第一翅片25和第二翅片28設置在基管24的外部並且第一翅片25和第二翅片28的延長線相交於基管26的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片25和第二翅片28沿著通過基管中心軸線的第一平面B鏡像對稱；所述翅片管包括第三翅片30和第四翅片29，所述第三翅片30、第四翅片29沿著第二平面C分別與第一翅片25和第二翅片28鏡像對稱，所述第二平面C與第一平面B垂直而且經過基管24的中心軸線；所述第一翅片25和第二翅片28之間設置第一連接片27，所述第三翅片30和第四翅片33之間設置第二連接片31，第一連接片27和第二連接片31為圓弧型金屬板；所述圓弧形金屬板的中心軸線與基管24的中心軸線重合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行。
[0039]作為一個優選，所述的熱交換器13為板式熱交換器。
[0040]作為一個優選，如圖5、6所示，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小。通過這樣設置，可以使得空氣在翅片的空隙中的流動過程中，空隙部分26面積越來越小，從而使其流速越來越快，煙筒效應越來越明顯，從而增強換熱。
[0041]作為一個優選，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小的幅度越來越低。實驗證明，在散熱器中，通過這樣設置，換熱效果要明顯優於變化的幅度不變或者逐漸變大的情況。
[0042]作為一個優選，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部為拋物線結構。這種設置是翅片的變化起到了流線型的效果，達到最好的換熱效果，同時因為下部外延出一部分，使更多的空氣進入空隙部分。
[0043]對於圖5和圖6的兩種情況，散熱器的翅片依然可以採用所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H四者滿足的公式，但是考慮加工方便性，可以在高度方向上將翅片管分為幾部分，每一部分採取平均的翅片高度H，但是長度L保持不變，採用總的長度的方式，通過平均的翅片高度來確定夾角A。
[0044]當然也可以直接將採用平均的翅片高度，算出一個夾角，沿著翅片的高度夾角保持不變。
[0045]當然，特殊情況下，因為製造的困難，翅片也不一定非要滿足上述的幾個參數的優化公式，也可以設置為便於製造的方式，例如如圖6所示，翅片為直線的方式，高度一直保持不變，但是圓弧形封閉片距離翅片管基管的圓心的距離，沿著基管的高度不斷的減小。
[0046]作為優選的是，圓弧形封閉片距離翅片管基管的圓心的距離，沿著高度方向上呈拋物線式的流線型變化，同時因為下部外延出一部分，使更多的空氣進入空隙部分
當然，圖6的實施例，也可以滿足上述的優化的公式，但是製造起來比較麻煩。
[0047]基管和翅片的材料優選的是鋁合金，所述鋁合金的組分的質量百分比如下:1.4%Cu ,2.8% Mg ,3.2% Ag , 1.2% Mn ,0.42% Zr ,0.15% Fe , 1.18% Ti, 18.38% Si,0.4% Cr, 1.1% Ni,其餘為 Al。
[0048]鋁合金的製造方法為:採用真空冶金熔煉，氬氣保護澆注成圓坯，經過600°C均勻化處理，在400°C，採用熱擠壓成棒材，然後再經過580°C固溶淬火後，在200°C進行人工時效處理。導熱係數為在50-70攝氏度溫度下大於250W/(m*k)。
[0049]圖2展示了單用戶的示意圖。如圖2所示，所述系統進一步包括熱水供水管7、冷水回水管8、調節閥9、進水溫度傳感器11、出水溫度傳感器12、熱交換器13、熱用戶送水管14、熱用戶回水管15、用戶散熱器、循環泵16、流量計10、熱量表17、可編程控制器18，所述的熱水供水管7與熱交換器13連接，在熱水供水管7上設置調節閥9，用於調節進入熱交換器13的熱水的流量，在調節閥9和熱交換器13之間的管道上設置進水溫度傳感器11，用於測量熱交換器13的進水溫度；
熱交換器13與熱用戶給水管14和熱用戶回水管15連接，熱用戶給水管14和熱用戶回水管15之間連接熱用戶散熱器(參見圖3)，熱用戶回水管15的水通過與熱交換器13中的汽水熱交換器提供的熱水進行換熱，然後再通過熱用戶給水管14到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環泵16設置在熱用戶回水管15上；
熱交換器13與冷水回水管8連接，在冷水回水管8上設置流量計10，用於檢測冷水回水管8中的水的流量；在流量計10和熱交換器13之間的冷水回水管8上設置出水溫度傳感器，用於測量熱交換器13的出水溫度；
所述熱量表17與進水溫度傳感器11、出水溫度傳感器12和流量計10進行數據連接，並根據測量的進水溫度、出水溫度和水的流量來計算熱用戶的耗費的熱量；
所述可編程控制器18與循環泵16、熱量表17和調節閥10進行數據連接，用於對太陽能智能控制供熱系統進行自動控制；熱量表17將用戶的熱量使用的數據傳遞給可編程控制器18，可編程控制器18根據用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經用完，可編程控制器18控制調節閥進行完全關閉；
熱用戶給水管上設置熱用戶給水溫度傳感器(圖7未示出)，用於檢測熱用戶給水溫度，給水溫度傳感器與可編程控制器進行數據連接；當可編程控制器控制調節閥進行關閉時，循環水泵同時停止運行。
[0050]優選的，可編程控制器自動計算用戶剩餘的熱量，在用戶熱量剩餘量達到第一數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於正常開度的第一開度，同時將循環泵調整到低於正常運行功率的第一功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第一數據第二數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第一開度的第二開度，同時將循環泵調整到低於第一功率的第二功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第二數據第三數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第二開度的第三開度，同時將循環泵調整到低於第二功率的第三功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第三數據第四數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第三開度的第四開度，同時將循環泵調整到低於第三功率的第四功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第四數據第五數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第四開度的第五開度，同時將循環泵調整到低於第四功率的第五功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第五數據第六數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第五開度的第六開度，同時將循環泵調整到低於第五功率的第六功率；最後在用戶熱量剩餘量達到接近零的時候，可編程控制器調整調節閥完全關閉，同時停止循環泵的運行。
[0051]可編程控制器通過上述的逐步關閉調節閥和降低泵的運行功率的操作，可以是供暖逐步的停止，這樣用戶就可以感覺到供暖量在逐漸的下降，從而使其知道你購買的熱量已經臨近用完，需要儘快購買。
[0052]圖2的實施例其他內容與圖1的實施例內容相同，不再進一步描述。
[0053]雖然本發明已以較佳實施例披露如上，但本發明並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。
【權利要求】
1.一種太陽能智能控制的供熱系統，所述供熱系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器、水泵、水水換熱器，集熱器吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器，加熱水水換熱器中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵後循環回到集熱器； 所述系統進一步包括熱水供水管、冷水回水管、調節閥、熱交換器、熱用戶送水管、熱用戶回水管、用戶散熱器、循環泵、流量計、熱量表、可編程控制器，所述水水換熱器連接熱水供水管和冷水回水管，熱水供水管與熱交換器連接，在熱水供水管上設置調節閥，用於調節進入熱交換器的熱水量； 熱交換器與熱用戶給水管和熱用戶回水管連接，熱用戶給水管和熱用戶回水管之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管的水通過與熱交換器中的熱水進行換熱，然後再通過熱用戶給水管到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環泵設置在用戶散熱器和和熱交換器之間的熱用戶回水管上； 所述熱用戶散熱器為並聯的多個，每個熱用戶散熱器的出水管上設置流量計，用於檢測熱用戶散熱器中的水的流量；每個熱用戶散熱器的進水口和出水口設置進水溫度傳感器和出水溫度傳感器，用於測量熱用戶散熱器的進出水溫度；每個熱用戶散熱器的進水管上設置用戶調節閥； 所述熱量表與進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計進行數據連接，並根據測量的進水溫度、出水溫度和水的流量來計算熱用戶的耗費的熱量； 所述可編程控制器與熱量表和調節閥進行數據連接，用於對太陽能智能控制供熱系統進行自動控制；熱量表將用戶的熱量使用的數據傳遞給可編程控制器，可編程控制器根據用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經用完，可編程控制器控制調節閥進行完全關閉。
2.如權利要求1所述的太陽能智能控制供熱系統，其特徵在於，可編程控制器自動計算用戶剩餘的熱量，在用戶熱量剩餘量達到第一數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於正常開度的第一開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第一數據第二數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第一開度的第二開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第二數據第三數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第二開度的第三開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第三數據第四數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第三開度的第四開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第四數據第五數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第四開度的第五開度；在用戶熱量剩餘量達到低於第五數據第六數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第五開度的第六開度；最後在用戶熱量剩餘量達到接近零的時候，可編程控制器調整調節閥完全關閉。
3.一種太陽能智能控制系統，所述系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器、水泵、水水換熱器，集熱器吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器，加熱水水換熱器中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵後循環回到集熱器；水水換熱器加熱的熱水與散熱器的回水在熱交換器中進行換熱； 可編程控制器與熱量表進行數據連接，所述熱量表與進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計進行數據連接，並根據測量的熱交換器進水溫度、出水溫度和水的流量來計算輸入給用戶的總熱量；通過計算輸入用戶的總熱量以及每個用戶耗費的熱量的對比，計算出熱量損失率，如果損失率過大，則應當及時對系統進行除垢工作。
4.一種太陽能智能控制的供熱系統，所述供熱系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器、水泵、水水換熱器，集熱器吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器，加熱水水換熱器中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵後循環回到集熱器； 熱水供水管上設置第一調節閥，以調節進入熱交換器中的熱水； 在散熱器的進水管路上設置第二調節閥，可編程控制器與第一調節閥和第二調節閥進行數據連接，第一調節閥開度變化時，第二調節閥的開度相應的變化，從而使輸入熱交換器的熱水相應的變化。
5.一種太陽能智能控制的供熱系統，所述供熱系統包括太陽能系統，所述太陽能系統包括集熱器、水泵、水水換熱器，集熱器吸收太陽能後加熱的熱水進入水水換熱器，加熱水水換熱器中的冷水回水管中的水，換熱後的回水通過水泵後循環回到集熱器； 所述系統進一步包括熱水供水管、冷水回水管、調節閥、進水溫度傳感器、出水溫度傳感器、熱交換器、熱用戶送水管、熱用戶回水管、用戶散熱器、循環泵、流量計、熱量表、可編程控制器，所述水水換熱器連接熱水供水管和冷水回水管，熱水供水管與熱交換器連接，在熱水供水管上設置調節閥，用於調節進入熱交換器的熱水量，在調節閥和熱交換器之間的管道上設置進水溫度傳感器，用於測量熱交換器的進水溫度； 熱交換器與熱用戶給水管和熱用戶回水管連接，熱用戶給水管和熱用戶回水管之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管的水通過與熱交換器中的熱源廠提供的熱水進行間接換熱，然後再通過熱用戶給水管到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環泵設置在用戶散熱器和和熱交換器之間的熱用戶回水管上； 熱交換器與冷水回水管連接，在冷水回水管上設置流量計，用於檢測冷水回水管中的水的流量；在流量計和熱交換器之間的冷水回水管上設置出水溫度傳感器，用於測量熱交換器的出水溫度； 所述熱量表與進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計進行數據連接，並根據測量的進水溫度、出水溫度和水的流量來計算熱用戶的耗費的熱量； 所述可編程控制器與循環泵、熱量表和調節閥進行數據連接，用於對太陽能智能控制供熱系統進行自動控制；熱量表將用戶的熱量使用的數據傳遞給可編程控制器，可編程控制器根據用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經用完，可編程控制器控制調節閥進行完全關閉，同時循環水泵停止運行。
6.如權利要求5所述的太陽能智能控制供熱系統，可編程控制器自動計算用戶剩餘的熱量，在用戶熱量剩餘量達到第一數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於正常開度的第一開度，同時將循環泵調整到低於正常運行功率的第一功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第一數據第二數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第一開度的第二開度，同時將循環泵調整到低於第一功率的第二功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第二數據第三數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第二開度的第三開度，同時將循環泵調整到低於第二功率的第三功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第三數據第四數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第三開度的第四開度，同時將循環泵調整到低於第三功率的第四功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第四數據第五數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第四開度的第五開度，同時將循環泵調整到低於第四功率的第五功率；在用戶熱量剩餘量達到低於第五數據第六數據的時候，可編程控制器調整調節閥到低於第五開度的第六開度，同時將循環泵調整到低於第五功率的第六功率；最後在用戶熱量剩餘量達到接近零的時候，可編程控制器調整調節閥完全關閉，同時停止循環泵的運行。
【文檔編號】F24D19/10GK104214824SQ201410188690
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】韓躍平, 況立群, 劉彥臣, 李戰芬, 張樹霞, 朱軍, 張豔剛 申請人:中北大學